国家自然科学基金(51304007)
- 作品数：20 被引量：139H指数：7
- 相关作者：马海峰殷志强李传明李家卓刘万荣更多>>
- 相关机构：安徽理工大学中国矿业大学（北京）淮南矿业集团更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程建筑科学自动化与计算机技术更多>>
- 大断面回采巷道合理宽高比及支护技术被引量：6
- 2014年
- 合理的宽高比是保证巷道稳定性的关键因素之一。为获得大断面回采巷道合理宽高比对围岩变形特征的影响规律,采用数值模拟的方法分析了巷道在不同宽度和高度时围岩的变形特征。研究表明,巷道合理的宽高比约为1;巷道围岩位移随巷道宽度和高度的增加逐渐增加,存在合理的宽高比,大于合理的宽高比后,位移明显增大,围岩出现整体移动的趋势,产生离层,最终使巷道发生滑移失稳破坏。针对具体的地质条件和大断面巷道围岩的变形特征,设计采用高预应力锚杆锚索支护技术进行支护,工程应用表明巷道围岩变形得到了有效的控制。
- 殷志强马海峰谭文峰李传明李家卓庞冬冬刘万荣
- 关键词：大断面回采巷道宽高比失稳
- 基于Matlab与实测数据重构采动煤层三维瓦斯压力场被引量：2
- 2016年
- 为掌握煤层瓦斯压力三维分布特征和瓦斯压力集中区位置,采用现场试验、理论分析的方法对瓦斯压力三维分布特征及受采掘扰动影响的变化规律进行研究。结果表明:瓦斯压力沿走向存在单驼峰状的峰值区,沿倾向不存在峰值区;开采扰动强度越大,瓦斯压力峰值越大,峰值位置越靠近工作面。基于Matlab编程分别采用线性插值、样条插值和立方插值3种插值方法重构了远场煤层静态瓦斯压力场和近场煤层动态瓦斯压力场。比较插值结果可知,提出的基于最小二乘法拟合三次多项式的立方插值法较好地反映煤层瓦斯压力的三维分布特征,瓦斯压力场的平滑性和连续性均优于线性插值和样条插值的结果,没有出现不合理的突变,该插值法较真实地重构了煤层三维瓦斯压力场,为预测瓦斯压力集中区提供了依据。
- 马海峰
- 关键词：采矿工程插值MATLAB
- 围压卸荷条件砂岩动静组合加载碎块分维特性被引量：9
- 2014年
- 利用带轴向静压和主动围压加载装置的分离式霍普金森压杆试验设备,研究了砂岩试样在不同轴向静载等级(0MPa^72MPa)、不同冲击能量下的动态力学特性,结合分形理论和能量原理,分析高应力试样破裂块度分布规律及其能量的相关性。试验结果表明:在轴向静载一定的情况下,砂岩试样的动态压缩强度随冲击能量的增大而提高;试样发生临界破坏,冲击能量随轴向静载的增大出现先增加后减小,试样破坏形态由中心破裂向更为复杂的压剪破裂转变;在较高轴向静载下,碎块分维数与冲击能量之间呈现非线性递增关系,表明较小的冲击能量有助于诱发高轴向静载储能释放,提高砂岩试样破碎程度。
- 殷志强李夕兵马海峰李传明
- 关键词：动静组合加载
- 高抽巷抽采瓦斯流动耦合模型及内错距离分析被引量：5
- 2014年
- 为解决回风巷和上隅角瓦斯超限的问题,对高抽巷与回风巷的内错距离进行了研究。根据采场气体的流动特征,基于Navier-Stokes、Brinkman、平移-扩散方程和Fick扩散定理建立了采场瓦斯流动耦合模型,采用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics模拟无高抽巷时和高抽巷与回风巷内错距离不同时,采场瓦斯浓度及流场分布特征,并结合具体的工程实例进行了验证。结果表明:不同内错距离的高抽巷对采场瓦斯治理效果有明显的影响;采空区及工作面上部瓦斯浓度大于下部,上隅角附近平均瓦斯浓度与内错距离呈"V"型关系,当内错距离约30 m时,上隅角和采空区上部瓦斯浓度最小,瓦斯治理效果最好。数值模拟结果与现场工程应用结果基本一致,证明了模型的合理性。
- 高林马海峰
- 关键词：高抽巷流场
- 基于体积应变含瓦斯煤增透率模型及采动响应研究被引量：6
- 2014年
- 为获得含瓦斯煤开采过程中渗透率的采动响应规律,从孔隙率的基本定义出发,通过引入增透率来反映单位体积改变下煤体渗透率的变化,建立了基于体积应变的含瓦斯煤增透率模型。基于增透率模型,结合工程实例采用Comsol Multiphysics模拟了含瓦斯煤开采过程中增透率的变化规律,并开展了增透率采动响应的试验研究。研究结果表明:增透率模型可对采动裂隙网络形成的煤层透气性进行定量评价研究,采动是影响含瓦斯煤增透率的关键因素,受采动影响,煤体体积应变、增透率的变化规律均基本一致,煤体膨胀变形、增透率随采煤工作面的推进逐渐增大,增透率的变化滞后于体积应变的变化,且越靠近工作面煤层增透效果和瓦斯抽采效果越好;沿煤层倾向,回风巷侧最大瓦斯抽采量大于运输巷侧,煤体增透率亦大于运输巷侧。依据增透率的采动响应规律调整瓦斯抽采孔与工作面的角度,可增加抽采量,降低工作面瓦斯浓度。
- 马海峰殷志强李传明李家卓庞冬冬刘万荣
- 关键词：渗透性体积应变
- 考虑中间主应力的地下硐室围岩稳定性分析被引量：9
- 2014年
- 为研究中间主应力对硐室围岩稳定性的影响,分别应用统一强度理论和Drucker-Prager屈服准则分析硐室围岩的弹塑性,求解出塑性区和弹性区的应力场、位移场以及塑性区半径的表达式。通过算例,分析不同中间主应力系数对围岩应力分布、塑性区半径和位移的影响。结果表明:统一强度理论求解的塑性区位移和半径随着中间主应力系数的增大而减小;应用Drucker-Prager屈服准则求解的结果,随中间主应力系数的增大表现出先减小后增大的趋势,在中间主应力系数等于0.8的位置出现拐点,用统一强度理论求得的极限强度比用Drucker-Prager屈服准则求得的大。因此,在硐室围岩的求解过程中不能忽略中间主应力对围岩的作用。
- 刘万荣马海峰
- 关键词：中间主应力统一强度理论硐室围岩稳定性
- 采煤工作面高抽巷与回风巷合理内错距离确定研究被引量：2
- 2014年
- 实践中发现,采煤工作面高抽巷与回风巷内错距离对采场瓦斯治理效果有明显的影响,为提高高抽巷瓦斯抽采效果,对确定两者合理内错距离进行了研究。首先,基于Brinkman、N-S、平移-扩散方程和Fick扩散定理结合采场气体的流动特征,建立了采煤工作面瓦斯流动耦合模型。然后,以某矿11210工作面为例,采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合分析软件模拟不同内错距离情况下采场瓦斯浓度及流场分布特征,并结合生产实践进行了验证。结果表明:上隅角和采空区上部平均瓦斯浓度与内错距离呈"V"型关系,当内错距离约30 m时,平均瓦斯浓度最小,瓦斯治理效果最好。数值模拟分析结果与生产实践应用结果基本一致,说明确定的内错距离较合理。
- 高林张国江马海峰
- 关键词：高抽巷N-S方程
- 漳村煤矿综放开采合理煤柱宽度研究被引量：9
- 2015年
- 针对漳村煤矿厚煤层综放工作面宽煤柱护巷巷道变形量大,煤柱破坏较为严重的情况,研究适合其工作面的合理煤柱宽度.首先,运用弹塑性理论分析法确定煤柱中部弹性区宽度至少大于3.30m,同时在中央没有应力平稳带即弹性核的情况下,运用极限平衡区法确定护巷煤柱宽度为6.48m;其次,应用三维数值模拟软件对不同煤柱宽度情况下,综放开采工作面巷道的变形以及煤柱的破坏情况进行对比分析;最后,综合考虑资源回收、安全系数和巷道支护等因素,确定其合理煤柱宽度为10m,该研究对实际生产方案的设计具有参考意义.
- 李杨杜学领孟磊
- 关键词：综放开采护巷煤柱数值模拟
- 关于提高安全工程本科生专业课教学效果的思考被引量：1
- 2015年
- 文章针对当前国内高校专业课教学效果现状,分析影响专业课教学质量的公共因素。以安全工程专业基础课教学为例,分别从教学内容学习的顺序、教学理论与实践的结合、教师自身修养和教学不断反思等方面进行分析,选择提高安全工程专业专业课教学质量的手段和方法。
- 胡祖祥
- 关键词：安全工程本科生教学质量教学反思
- 邻近层同采工作面动压巷道失稳机理及错距优化研究被引量：14
- 2016年
- 针对邻近层同采工作面回采巷道受多次采动影响变形量大的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法对邻近层同采工作面在走向和倾向上的不同错距进行了研究。结果表明:1)邻近层工作面同采过程中,上下两工作面间岩层受多重采动影响经历了连续—似连续—非连续—散体的过程;2)走向错距不同时,邻近层工作面支承压力峰值、围岩破坏范围和破坏程度由大到小依次为错距20 m、错距0 m、错距50 m、错距60 m;3)受多重采动影响,下工作面运输巷位移随工作面的临近呈现台阶式增加,经历了2次逐渐增加—明显增加—稳定的过程。采区设计应考虑邻近层工作面同采产生的多重采动影响,设计并优化得出合理的走向错距和倾向错距,改善工作面回采时采场围岩尤其是回采巷道围岩的力学状态。
- 马海峰殷志强李传明郭峰李家卓
- 关键词：动压巷道
